西门子PLC工业通信完全精通教程(附光盘) 向晓汉 9787122160058 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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向晓汉 著

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• 工业控制
• STEP7
• PROFIBUS
• PROFINET
• 向晓汉

店铺： 书逸天下图书专营店

出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787122160058

商品编码：29379409857

包装：平装

出版时间：2013-03-01

基本信息

书名：西门子PLC工业通信完全精通教程(附光盘)

定价：68.00元

作者：向晓汉

出版社：化学工业出版社

出版日期：2013-03-01

ISBN：9787122160058

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.658kg

编辑推荐

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内容提要

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　　本书结合工程应用案例，详细介绍了西门子PLC工业通信网络应用技术，包括：西门子PLC的自由口通信、西门子PLC与变频器的USS通信、西门子PLC的Modbus通信、西门子PLC的PPI通信、西门子PLC的MPI通信、西门子PLC的PROFIBUS通信、工业以太网通信、第三方网关模块的使用、OPC通信、工业物联网应用等内容。书中所有的例子都是经过实践检验的，每个例子都包含软硬件的配置方案图、接线图和程序。对于比较复杂的例子，有专门的视频教学文件和程序源代码，读者可以从光盘中学习。
　　本书可供PLC应用技术人员学习使用，也可供大院校相关专业师生参考使用。

目录

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章 概述

1.1 通信基础知识

1.1.1 通信的基本概念

1.1.2 RS-485标准串行接口

1.1.3 PLC网络的术语解释

1.1.4 OSI参考模型

1.2 现场总线

1.2.1 现场总线的概念

1.2.2 主流现场总线的简介

1.2.3 现场总线的特点

1.2.4 现场总线的现状

1.2.5 现场总线的发展

1.3 SIMATIC NET 工业通信网络

1.3.1 工业通信网络结构

1.3.2 西门子通信网络技术说明

第2章 西门子PLC的自由口通信

2.1 自由口通信概述

2.2 S7-200系列PLC之间的自由口通信

2.3 S7-200 PLC与个人计算机的自由口通信

2.3.1 S7-200 PLC与超级终端的自由口通信

2.3.2 S7-200 PLC与个人计算机（自编程序）的自由口通信

2.4 S7-200 PLC与三菱FX系列PLC的自由口通信

2.5 S7-1200系列PLC与S7-200系列PLC的自由口通信

2.6 S7-1200系列PLC之间的自由口通信

2.7 S7-1200系列PLC与PC的自由口通信

第3章 西门子PLC与变频器的USS通信

3.1 USS协议的基本知识

3.1.1 USS协议简介

3.1.2 通信报文结构

3.1.3 有效数据字符

3.1.4 USS的任务和应答

3.2 S7-200与MM440变频器的USS通信调速

3.3 S7-1200 PLC与MM440的USS通信

第4章 西门子PLC的Modbus通信

4.1 Modbus通信概述

4.1.1 Modbus协议简介

4.1.2 Modbus传输模式

4.1.3 Modbus消息帧

4.2 S7-200 PLC间Modbus通信

4.2.1 使用Modbus协议库

4.2.2 Modbus的地址

4.2.3 S7-200 PLC间Modbus通信应用举例

4.3 S7-200 PLC与S7-1200 PLC间的Modbus通信

4.4 S7-1200 与S7-1200的Modbus通信

第5章 西门子PLC的PPI通信

5.1 认识PPI协议

5.1.1 初识PPI协议

5.1.2 PPI主站的定义

5.2 两台S7-200系列PLC之间的PPI通信

5.2.1 方法1--用指令向导

5.2.2 方法2--用网络读/写指令

5.3 多台S7-200系列PLC之间的PPI通信

第6章 西门子PLC的MPI通信

6.1 MPI通信概述

6.2 无组态连接通信方式

6.2.1 无组态连接MPI通信简介

6.2.2 无组态单边通信方式应用举例

6.2.3 无组态双边通信方式应用举例

6.3 全局数据包通信方式

6.3.1 全局数据包通信简介

6.3.2 全局数据包通信应用举例

6.4 组态连接通信方式

6.4.1 组态连接通信方式简介

6.4.2 组态连接通信应用举例

6.5 S7 PLC与HMI的MPI通信

6.6 WinCC flexible和PLCSIM的通信仿真

6.6.1 S7-PLCSIM简介

6.6.2 实例

第7章 西门子PLC的PROFIBUS通信

7.1 PRIFOIBUS现场总线概述

7.1.1 工厂自动化网络结构

7.1.2 PROFIBUS的组成部分

7.1.3 PROFIBUS的通信模型

7.1.4 PROFIBUS的通信组成

7.1.5 PROFIBUS的通信方式

7.1.6 PROFIBUS-FMS/DP的物理层

7.1.7 PROFIBUS-FMS/DP的数据链路层

7.1.8 PROFIBUS-DP的应用

7.2 S7-300系列PLC与第三方设备的PROFIBUS-DP通信

7.3 PROFIBUS-DP连接智能从站的应用

7.4 一主多从PROFIBUS-DP DX通信

7.5 PROFIBUS-DP接口连接远程ET200M

7.6 CP342-5的PROFIBUS通信应用

7.6.1 CP342-5的PROFIBUS通信概述

7.6.2 CP342-5的PROFIBUS通信应用举例

7.7 S7-300与MM440变频器的场总线通信调速

7.8 S7-300通过PROFIBUS现场总线修改MM440变频器的参数

7.9 PROFIBUS与Sinamics S120的连接

7.9.1 Sinamics S120 AC/AC单轴驱动器概述

7.9.2 S7-300与Sinamics S120连接应用举例

7.10 PROFIBUS-S7通信

7.10.1 PROFIBUS-S7通信简介

7.10.2 PROFIBUS-S7通信应用举例

第8章 工业以太网通信

8.1 以太网通信概述

8.1.1 以太网通信简介

8.1.2 工业以太网通信简介

8.2 S7-200 PLC的以太网通信

8.2.1 S7-200 PLC间的以太网通信

8.2.2 S7-200系列PLC与S7-300系列PLC间的以太网通信

8.2.3 S7-200系列PLC与组态王的以太网通信

8.3 S7-1200 PLC的以太网通信

8.3.1 S7-1200系列PLC间的以太网通信

8.3.2 S7-200系列PLC与S7-1200系列PLC间的以太网通信

8.3.3 S7-1200系列PLC与S7-300系列PLC间的以太网通信

8.4 S7-300/400系列PLC的以太网通信

8.4.1 西门子工业以太网通信方式简介

8.4.2 S7-300/400工业以太网通信举例

8.4.3 S7300/400工业以太网通信仿真

第9章 使用第三方网关模块进行以太网络通信

9.1 第三方网关模块简介

9.2 Bet-S7PPI网关

9.3 Bet-S7MPI网关

9.4 第三方网关的应用实例

0章 OPC通信

10.1 OPC基本知识

10.1.1 OPC概念

10.1.2 OPC的宗旨

10.1.3 OPC技术基础

10.1.4 OPC基金会

10.1.5 OPC特性

10.1.6 OPC数据通讯

10.1.7 服务器与客户机的概念

10.2 用西门子Access组建OPC通信

10.2.1 PC Access软件简介

10.2.2 WinCC与S7-200的通信

10.2.3 用Excel访问PC Access

10.3 用西门子Simatic Net组建OPC通信

10.3.1 SIMATIC NET软件简介

10.3.2 WinCC与S7-1200的通信

10.4 用KepServerEX组建OPC通信

10.4.1 KEPServerEX简介

10.4.2 安装KEPServerEX V5的要求

10.4.3 WinCC与S7-200的通信

1章 工业物联网及其应用

11.1 物联网简介

11.1.1 物联网的概念

11.1.2 物联网的技术特点

11.1.3 物联网的应用范围

11.2 工业物联网的应用案例

11.2.1 电动机试验机功能描述

11.2.2 控制系统方案

11.2.3 硬件组态和程序的编写

作者介绍

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文摘

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序言

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精通西门子PLC工业通信：赋能自动化时代的核心技术 在当今高度自动化和智能化的工业生产环境中，稳定、高效、安全的通信系统是支撑整个生产流程的基石。而西门子PLC（可编程逻辑控制器）作为工业自动化领域的佼佼者，其强大的控制能力和广泛的应用场景，使得掌握西门子PLC的工业通信技术，成为每一个自动化工程师、技术人员乃至企业管理者不可或缺的核心竞争力。本书并非仅仅是一本关于“西门子PLC工业通信完全精通教程(附光盘) 向晓汉 9787122160058”的介绍，而是旨在深度剖析西门子PLC在工业通信领域所扮演的关键角色，以及掌握相关技术将如何全面提升工业生产的效能、可靠性和灵活性。 工业通信：现代工厂的“神经系统” 工业通信，顾名思义，是指在工业自动化系统中，各种设备、控制器、传感器、执行器以及上位机之间进行信息交换和指令传递的过程。它就像是现代工厂的“神经系统”，负责将来自现场的实时数据传输到控制中心，再将控制指令精准地发送到执行机构，从而实现对生产过程的精确控制和优化。一个稳定高效的通信系统，能够确保生产指令的实时响应，避免因数据延迟或丢失而导致的生产中断、产品缺陷甚至安全事故。 在工业自动化领域，通信技术的选择至关重要。不同的通信协议和网络拓扑结构，适用于不同的应用场景和性能要求。例如，在需要高速、实时响应的生产线上，可能需要采用Ethernet/IP、PROFINET等工业以太网技术；而在对成本和部署灵活性有较高要求的场合，可能则会选择PROFIBUS、AS-i等现场总线技术。而西门子，作为全球领先的自动化解决方案提供商，其PLC产品线涵盖了从小型经济型到大型高性能的各类控制器，并深度集成了多种主流的工业通信技术，为用户提供了丰富而灵活的通信选择。 西门子PLC与工业通信的深度融合 西门子PLC之所以在工业通信领域占据举足轻重的地位，主要得益于其卓越的性能、开放的标准支持以及强大的生态系统。西门子PLC的硬件设计充分考虑了工业现场的恶劣环境，具备高可靠性、高抗干扰能力和长使用寿命。更重要的是，其软件平台和通信模块的设计，为实现各种复杂的通信应用提供了强大的支撑。 丰富的通信接口与模块： 西门子PLC提供多种通信接口，如RS232、RS485，以及以太网接口。为了满足不同网络的连接需求，西门子还开发了种类繁多的通信模块，包括PROFIBUS DP/MPI主/从站模块、PROFINET IO控制器/设备模块、AS-i主站模块、Ethernet/IP适配器等等。这些模块使得西门子PLC能够轻松接入各种工业网络，实现与其他设备（如变频器、伺服驱动、HMI（人机界面）、SCADA系统、MES系统等）的无缝通信。 主流通信协议的全面支持： 西门子PLC不仅支持自家的通信协议，如MPI（多点接口）和PROFIBUS，还广泛支持业界主流的通信协议，如PROFINET、Ethernet/IP、Modbus TCP/RTU、OPC UA等。这意味着无论您的工厂采用了何种通信标准，西门子PLC都能够与之集成，实现互联互通。 强大的网络诊断与管理能力： 随着工业网络规模的不断扩大和复杂度的增加，网络诊断与管理变得尤为重要。西门子PLC及其配套软件（如TIA Portal）提供了强大的网络诊断工具，可以帮助工程师实时监控网络状态，快速定位故障，减少停机时间。例如，PROFINET网络能够提供详细的诊断信息，包括物理连接状态、通信错误、设备延迟等，极大地提高了故障排除的效率。 掌握西门子PLC工业通信技术，解锁生产力新高度 深入理解并熟练掌握西门子PLC的工业通信技术，将为工业生产带来一系列显著的效益： 1. 提升生产效率与响应速度： 实时数据采集与分析： 通过高速、可靠的通信网络，可以将生产现场的温度、压力、流量、液位、速度等关键数据实时采集上来，并传输到上位机进行集中分析和处理。这有助于操作员和管理层全面掌握生产动态，及时发现异常情况，并做出快速决策。 精准的远程控制与监控： 允许操作员在控制室或远程地点对生产设备进行精确控制和实时监控，减少了现场人员的暴露风险，提高了操作的便捷性和灵活性。 协同工作的流畅性： 在复杂的生产系统中，各个子系统之间的通信效率直接影响到整体的协同工作能力。高效的通信能够确保各部分协同一致，减少等待和延误，从而整体提升生产效率。 2. 提高产品质量与一致性： 参数的精确传递与设置： 生产过程中，设备参数的设置至关重要。通过PLC的通信功能，可以将精确的生产配方、工艺参数从上位机下发到各执行单元，确保生产过程的稳定性和产品的一致性。 实时过程反馈与调整： 传感器实时反馈的工艺参数，通过PLC的通信功能传递给控制系统，系统可以根据反馈进行实时调整，将生产过程控制在最佳状态，从而有效降低废品率，提升产品合格率。 3. 增强生产系统的灵活性与可扩展性： 模块化与分布式控制： 随着工业4.0和智能制造的发展，生产线的配置越来越趋向于模块化和分布式。西门子PLC的强大通信能力，使得不同模块化的设备和单元能够方便地集成到统一的网络中，实现灵活的生产线重构和扩展。 柔性生产的实现： 工业通信技术的进步，使得生产系统能够快速响应市场变化和客户定制化需求。通过PLC的通信功能，可以轻松地切换生产模式、调整生产工艺，实现柔性化生产。 4. 优化设备维护与故障诊断： 预测性维护： 通过持续采集设备的运行数据，并利用先进的通信技术将其传输到数据分析平台，可以对设备的运行状态进行预测性分析，在故障发生前进行预警和维护，大大降低了因设备故障导致的生产损失。 快速故障定位： 强大的通信诊断功能，能够帮助维护人员快速定位故障点，缩短了故障排除时间，提高了设备的可用性。远程诊断和维护也成为可能，进一步降低了维护成本。 5. 保障生产安全： 安全通信协议的应用： 随着工业网络安全的重要性日益凸显，西门子PLC也支持一些安全通信协议，如OPC UA的安全通信选项，能够有效防止未经授权的访问和数据篡改，保障生产系统的安全运行。 紧急停机与故障报警： 紧急停机和故障报警信号可以通过通信网络及时传递给相关人员，确保在发生紧急情况时能够迅速采取应对措施，最大程度地降低安全风险。 面向未来的工业通信实践 在数字化转型的浪潮中，西门子PLC的工业通信技术正朝着更智能、更开放、更安全的方向发展。从传统的现场总线到工业以太网，再到面向未来的工业物联网（IIoT）和边缘计算，西门子PLC始终站在技术创新的前沿。掌握这些技术，意味着您不仅能够应对当前的工业挑战，更能为未来的智能工厂建设打下坚实的基础。 无论是初入工业自动化领域的工程师，还是寻求提升现有技能的资深从业者，亦或是希望优化工厂运营的企业决策者，深入理解并实践西门子PLC的工业通信技术，都将是一项极具战略意义的投资。它将为您打开通往高效、智能、安全生产世界的大门，赋能您的事业在日新月异的工业变革中，稳步前行，不断超越。

评分☆☆☆☆☆

评价二： 我是一名初入工业自动化领域的在校生，之前在学校学习过一些基础的PLC编程知识，但对于工业通信这一块，感觉一直是个薄弱环节。尤其是在实际项目接触中，经常听到各种通信协议，比如Modbus TCP、Profinet、EtherNet/IP等等，但总是停留在概念层面，缺乏深入的理解。最近听学长推荐，说这本书讲解的工业通信内容比较全面，就抱着学习的心态买了一本。这本书确实让我眼前一亮。它从最基础的通信概念讲起，比如串行通信、并行通信，然后逐步深入到工业以太网的各种协议，Profinet的架构、报文结构、实时性保障都讲得非常清楚。书中大量的图示和表格，把复杂的概念化繁为简，非常适合我这种初学者。最让我觉得实用的是，它不仅仅讲了理论，还结合了大量的西门子PLC实际应用案例，比如如何配置Profinet通信，如何设置IP地址，如何进行站点诊断等等。特别是关于Profibus DP的部分，书中对DP主站和从站的通信流程、数据交换机制进行了详细的阐述，并提供了相应的编程示例，让我对Profibus DP有了更直观的认识。附带的光盘里也有一些实用的工具和范例程序，我感觉只要认真跟着书里的内容一步步实践，我的工业通信能力肯定能得到大幅提升。

评分☆☆☆☆☆

评价一： 最近工作上因为要涉及到一些老旧西门子S5系列PLC的改造项目，急需查找一些关于S5通信协议的资料，尤其是与上位机进行数据交互的一些底层原理。市面上这类的书籍很多，但大多偏重于S7系列，S5的资料相对零散。在网上闲逛时，偶然看到了这本书，虽然书名看起来是“工业通信完全精通”，但我当时最关心的还是S5的部分。收到书后，第一时间翻阅了一下目录，惊喜地发现里面有专门的章节详细讲解了S5系列PLC的通信接口类型、编程实现方式，甚至还提到了其特有的通信协议的握手、帧结构等等。虽然这本书的侧重点更偏向于S7系列，但对于S5的讲解也足够我这次项目使用。我特别仔细地研究了关于OPC Server的集成部分，感觉作者在这方面有深入的理解，能够将PLC的底层通信数据有效地转化为OPC规范，方便各种SCADA和HMI软件进行二次开发。书中附带的光盘资料也很有价值，里面包含了一些例程和工具，我尝试着运行了其中一个S5通信的DEMO，运行得很流畅，并且能够成功读取到PLC的实时数据。总的来说，对于我这种需要处理S5老旧系统通信问题的工程师来说，这本书提供了非常及时的、有针对性的帮助。

评分☆☆☆☆☆

评价五： 我是一名系统集成商，经常需要为客户设计和实施各种自动化控制系统，其中PLC的通信配置和集成是项目成功的关键环节。在选择PLC通信相关的技术书籍时，我更看重其内容的实用性和指导性。这本书给我留下的最深刻印象是，它不仅仅是理论知识的堆砌，而是真正站在工程师的角度，提供了一套解决实际问题的思路和方法。书中对于不同通信方式的优缺点分析，以及在不同应用场景下的选择建议，对我非常有启发。例如，在考虑实时性要求高的应用时，书中对Profinet IRT的详细阐述，以及如何进行网络规划和带宽分配，为我提供了重要的参考。同时，书中对SIMATIC NET的配置和管理也进行了详细的介绍，包括如何利用NetPro进行网络组态，如何设置通信驱动程序，以及如何处理常见的网络错误。这些都是我们在实际项目中最常遇到的问题。另外，书中关于通信的安全性设计，也让我意识到在系统集成中需要提前考虑网络防护措施，避免潜在的安全风险。附带的光盘提供了丰富的软件工具和配置范例，这极大地节省了我在项目初期进行技术验证和原型开发的时间。

评分☆☆☆☆☆

评价三： 作为一名经验丰富的自动化工程师，我对工业通信的理解已经比较深入了，但总是希望能够不断更新自己的知识体系，跟上技术发展的步伐。最近，我关注到西门子在工业通信领域的最新技术进展，特别是关于工业物联网（IIoT）和边缘计算的一些解决方案。在寻找相关资料的过程中，我看到了这本书。虽然书名里没有直接提及IIoT，但仔细翻阅后，我发现它对Profinet IO RT和IRT的深入讲解，以及对TCP/IP在工业自动化中应用的阐述，都为理解更高级的通信应用打下了坚实的基础。书中关于网络安全在工业通信中的重要性的讨论，也引起了我的重视。在工业4.0的大背景下，网络安全已经成为不可忽视的环节。作者在这方面提供了一些基本的防护建议和注意事项，虽然可能不是最前沿的专业安全书籍，但对于工程师在日常工作中提高安全意识，还是非常有帮助的。此外，书中对S7-1200和S7-1500系列PLC的通信功能进行了详尽的介绍，包括它们的通信接口、通信指令以及如何配置和使用TIA Portal中的通信块。我个人对TIA Portal在通信组态方面的应用比较感兴趣，这本书的介绍让我对TIA Portal有了更全面的认识。

评分☆☆☆☆☆

评价四： 在一家大型制造企业从事设备维护工作，我们车间里有各种不同品牌、不同年代的PLC设备，虽然主要以西门子为主，但也会遇到一些其他的通信接口和协议。之前我一直在寻找一本能够涵盖多种工业通信协议的参考书，能够快速查阅和理解不同设备之间是如何进行数据交换的。这本书虽然是以西门子PLC为核心，但它在讲解Profinet、Profibus等主流协议时，也触及了协议的通用性原理，以及在与其他设备集成时可能遇到的问题。我印象深刻的是书中关于网络诊断的部分，详细讲解了如何利用Wireshark等工具对工业通信报文进行抓包分析，以及如何根据报文内容来判断通信故障。这对于我们现场的故障排查来说，简直是雪中送炭。有时候，PLC的通信问题并不是PLC本身的问题，而是网络层面的故障，懂得如何分析通信报文，就能事半功倍。另外，书中对OPC UA的介绍也引起了我的兴趣。虽然目前我们车间还没有大规模使用OPC UA，但了解其在实现设备互联互通方面的潜力，对我们未来的设备升级和改造非常有参考价值。附带的光盘里的一些诊断工具和协议分析软件，也为我提供了实际操作的可能性。